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本次设计主要针对Honda节能竞技大赛的要求，对车辆的进气系进行改进和设计。在不改变化油器式燃油供给系统的基础之上，通过对进气歧管内部部件与结构的改进和设计，使进气系统工作更加符合比赛时发动机的工况，提高节能车的燃油利用率，使设计所确定方案，可为我校参加Honda杯节能车大赛的车队工作提高技术参考，并落实于实践，用比赛成绩来检验设计的可靠性。
一、综述
进气系统是内燃机五大系统中供给系的重要组成部分，气体在进气系统的流动，在很大程度上影响了内燃机的动力性、经济性和排放性，它对油气混合、滞燃期、着火、燃烧、火焰传播、排放物生成、传热以及对汽油机的爆震和循环变动等，都有着重要的影响，内燃机气体流动具有重要的意义。本文针对HONDA SKH1P25FMI发动机进气管，对其进气管流场进行分析，以及优化改进设计，以提高其发动机动力性和经济性等性能。
二、进气管部分
计算流体力学CFD的边界条件的处理是一个难题。在实际流畅计算中， 如果边界条件不适当，那么计算可能不稳定，或出现数值结果近似错误的解，或在计算定常解时收敛很慢。对于边界条件的要求：个数正确，解连续，对于实际边界（物面、自由面），边界条件由物理背景决定。对于开边界，即计算的边界为从无穷区域切出的有限区域的边界，边界条件还应使问题“好比没有边界”，即人为的边界层以及无人为的边界反射。
在Fluent中需要进行流场分析，故需要在Gambit中定义边界条件。（一）进气管进气端口，将其定义为PRESSURE_INLET，即进风口的定义。（二）进气管连接发动机处端口，将其定义为PRESSURE_OUTLET，即出风口的定义。（三）进气管内外壁面，将其定义为WALL，即在风洞试验时为墙，空气将不能从其表面通过。最后结果如图。
对于进风口及出风口需要进行定义：选择pressure-inlet，pressure-outlet。其中定义pressure-inlet时，由于节能车发动机空气滤清器为较薄滤网，因此设置为0.99个大气压约为100311.75pa，湍流强度默认10%，输入管径。
在连接发动机气门处，我们以发动机气门全开状态作为前提，其进气负压查阅本田WH-125-6发动机资料，取0.9个大气压，约91192.5Pa。
查看空气流场：打开Display—>Vectors，弹出下面的速度矢量面板的图框（如图2.3.20所示），点击Display查看流场 。2*500次迭代后检查流场，看空气是怎么流动的以及空气的流动速度。从图中可以看出不同颜色的箭头代表不同的空气流动速度，颜色越红的区域代表空气流动速度越快，进气速度越大，反之蓝色的区域代表空气流动速度最慢的区域（见下图）。
三、进气阻断
在发动机运行过程中，燃烧室中的气压随活塞上行与下行的不断变化而随之改变，在进气冲程中，活塞下行时进气门打开，燃烧室内压力迅速下降，将油气混合气吸入到燃烧室中。
节能车发动机常规熄火方式为停止电子控制单元（ECU）供电，从而达到熄火的效果。但是由于发动机熄火时，赛车仍然处于滑行状态，在熄火后飞轮与曲轴仍然拥有较大的转动惯量，使得带动活塞继续运行，导致气门不一定处于完全闭合状态，燃烧室内气压仍然远低于进气管内气压，油气混合气在熄火后仍然可以进入燃烧室内。由于之前的驾驶策略，滑行时间一般在20秒左右，油气混合器在长时间后会黏附在燃烧室缸壁上，造成第二次点火时的对燃油的浪费。每次比赛将会重复数十次循环，将会造成更大的浪费，降低了比赛成绩。因此设计了一种新的熄火方式避免此类情况的出现。
方案采取了停止供油的方式来使发动机熄火，在进气管中心于水平法线方向安装一个二位二通直动式膜片电磁阀。电磁阀打开后，进气管内气压与大气压相通，大量气体在气门打开后进入燃烧室，抑制了化油器内的燃油被吸入到进气管进入燃烧室内，从而减少了燃油的损耗。
在打孔加工完成，并保证其气密性良好后接入电路。在方向控制装置上安装电磁阀开关，并制作自动回位机构，电磁阀无法长时间通电，且通气可在短时间内完成。
安装完成后进行测试，以围绕汽车实训中心5号楼周长约为550M路面进行稳定性测试。测试结果如下：进气阻断方案能够有效停止发动机运行，将电磁阀开关电路接入ECU电路，使用自动归位开关，当按下熄火开关时，ECU瞬间停止供电，电磁阀打开，发动机熄火。
试验证明，采用进气阻断方案能够有效地减少燃油消耗，在长达11KM的赛道中将起到更明显的节能效果。采用新方案的成绩比较原赛车提高了10%以上，效果显著。本优化设计中所有提及技术如皆能稳定实现，可有效地将成绩提升至600km/L。本文未提及的总成或系统已验证成熟，只需沿用即可。
通过对2012第六届HONDA中国节能竞技大赛“龙腾”赛车的进气管与熄火方式的改进，经过大量实地测试与记录，赛车在行驶过程中，安装完优化后的进气系统总成。通过此项科研训练计划的实践与展示，我们将更有信心来挑战我们之前所创下的记录，通过体验比赛过程，培养人们丰富的创意和动手能力，体验学习和创造带来的乐趣，并呼唤起公众的节能环保意识。
参考文献：
[1]陈家瑞.汽车构造[M].北京：机械工业出版社，2001
[2]濮良贵.机械设计（第八版）[M]，背景：高等教育出版社，2006.5
[3]于勇.Fluent入门与进阶教程[M].北京：北京理工大学出版社，2008
[4]王瑞金，张凯，王刚. Fluent技术基础与应用实例[M]. 北京：清华大学出版社，2007
作者简介：
李海峰（1990年12月）男、（汉族），籍贯（上海市）、2013毕业于上海工程技术大学 交通运输（汽车运用工程）（中美合作）专业，奥托立夫（上海）汽车安全系统研发有限公司及产品工程师、学士、研究方向 汽车安全系统。
一、综述
进气系统是内燃机五大系统中供给系的重要组成部分，气体在进气系统的流动，在很大程度上影响了内燃机的动力性、经济性和排放性，它对油气混合、滞燃期、着火、燃烧、火焰传播、排放物生成、传热以及对汽油机的爆震和循环变动等，都有着重要的影响，内燃机气体流动具有重要的意义。本文针对HONDA SKH1P25FMI发动机进气管，对其进气管流场进行分析，以及优化改进设计，以提高其发动机动力性和经济性等性能。
二、进气管部分
计算流体力学CFD的边界条件的处理是一个难题。在实际流畅计算中， 如果边界条件不适当，那么计算可能不稳定，或出现数值结果近似错误的解，或在计算定常解时收敛很慢。对于边界条件的要求：个数正确，解连续，对于实际边界（物面、自由面），边界条件由物理背景决定。对于开边界，即计算的边界为从无穷区域切出的有限区域的边界，边界条件还应使问题“好比没有边界”，即人为的边界层以及无人为的边界反射。
在Fluent中需要进行流场分析，故需要在Gambit中定义边界条件。（一）进气管进气端口，将其定义为PRESSURE_INLET，即进风口的定义。（二）进气管连接发动机处端口，将其定义为PRESSURE_OUTLET，即出风口的定义。（三）进气管内外壁面，将其定义为WALL，即在风洞试验时为墙，空气将不能从其表面通过。最后结果如图。
对于进风口及出风口需要进行定义：选择pressure-inlet，pressure-outlet。其中定义pressure-inlet时，由于节能车发动机空气滤清器为较薄滤网，因此设置为0.99个大气压约为100311.75pa，湍流强度默认10%，输入管径。
在连接发动机气门处，我们以发动机气门全开状态作为前提，其进气负压查阅本田WH-125-6发动机资料，取0.9个大气压，约91192.5Pa。
查看空气流场：打开Display—>Vectors，弹出下面的速度矢量面板的图框（如图2.3.20所示），点击Display查看流场 。2*500次迭代后检查流场，看空气是怎么流动的以及空气的流动速度。从图中可以看出不同颜色的箭头代表不同的空气流动速度，颜色越红的区域代表空气流动速度越快，进气速度越大，反之蓝色的区域代表空气流动速度最慢的区域（见下图）。
三、进气阻断
在发动机运行过程中，燃烧室中的气压随活塞上行与下行的不断变化而随之改变，在进气冲程中，活塞下行时进气门打开，燃烧室内压力迅速下降，将油气混合气吸入到燃烧室中。
节能车发动机常规熄火方式为停止电子控制单元（ECU）供电，从而达到熄火的效果。但是由于发动机熄火时，赛车仍然处于滑行状态，在熄火后飞轮与曲轴仍然拥有较大的转动惯量，使得带动活塞继续运行，导致气门不一定处于完全闭合状态，燃烧室内气压仍然远低于进气管内气压，油气混合气在熄火后仍然可以进入燃烧室内。由于之前的驾驶策略，滑行时间一般在20秒左右，油气混合器在长时间后会黏附在燃烧室缸壁上，造成第二次点火时的对燃油的浪费。每次比赛将会重复数十次循环，将会造成更大的浪费，降低了比赛成绩。因此设计了一种新的熄火方式避免此类情况的出现。
方案采取了停止供油的方式来使发动机熄火，在进气管中心于水平法线方向安装一个二位二通直动式膜片电磁阀。电磁阀打开后，进气管内气压与大气压相通，大量气体在气门打开后进入燃烧室，抑制了化油器内的燃油被吸入到进气管进入燃烧室内，从而减少了燃油的损耗。
在打孔加工完成，并保证其气密性良好后接入电路。在方向控制装置上安装电磁阀开关，并制作自动回位机构，电磁阀无法长时间通电，且通气可在短时间内完成。
安装完成后进行测试，以围绕汽车实训中心5号楼周长约为550M路面进行稳定性测试。测试结果如下：进气阻断方案能够有效停止发动机运行，将电磁阀开关电路接入ECU电路，使用自动归位开关，当按下熄火开关时，ECU瞬间停止供电，电磁阀打开，发动机熄火。
试验证明，采用进气阻断方案能够有效地减少燃油消耗，在长达11KM的赛道中将起到更明显的节能效果。采用新方案的成绩比较原赛车提高了10%以上，效果显著。本优化设计中所有提及技术如皆能稳定实现，可有效地将成绩提升至600km/L。本文未提及的总成或系统已验证成熟，只需沿用即可。
通过对2012第六届HONDA中国节能竞技大赛“龙腾”赛车的进气管与熄火方式的改进，经过大量实地测试与记录，赛车在行驶过程中，安装完优化后的进气系统总成。通过此项科研训练计划的实践与展示，我们将更有信心来挑战我们之前所创下的记录，通过体验比赛过程，培养人们丰富的创意和动手能力，体验学习和创造带来的乐趣，并呼唤起公众的节能环保意识。
参考文献：
[1]陈家瑞.汽车构造[M].北京：机械工业出版社，2001
[2]濮良贵.机械设计（第八版）[M]，背景：高等教育出版社，2006.5
[3]于勇.Fluent入门与进阶教程[M].北京：北京理工大学出版社，2008
[4]王瑞金，张凯，王刚. Fluent技术基础与应用实例[M]. 北京：清华大学出版社，2007
作者简介：
李海峰（1990年12月）男、（汉族），籍贯（上海市）、2013毕业于上海工程技术大学 交通运输（汽车运用工程）（中美合作）专业，奥托立夫（上海）汽车安全系统研发有限公司及产品工程师、学士、研究方向 汽车安全系统。